常见原电池及电解池方程式
原电池电解池实例
原电池实例:⑴干电池(属于一次电池) 酸性电解质: 负极:Zn-2e -=Zn 2+正极:2NH 4++2e -=2NH 3+H 2总:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2碱性电解质:(KOH 电解质)负极:Zn+2OH --2e -=Zn (OH)2正极:2MnO 2+2H 2O+2e -=2MnOOH+2OH -总式:Zn+ 2MnO 2+2H 2O -=2MnOOH+ Zn (OH)2⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池) A.放电反应负极: Pb-2e -+ SO 42- = PbSO 4正极: PbO 2 +2e -+4H + + SO 42- = PbSO 4 + 2H 2OB.充电反应阳极:PbSO 4 -2e - + 2H 2O = PbO 2 +4H + + SO 42- 阴极:PbSO 4 +2e -= Pb+ SO 42- 总式:Pb + PbO 2 + 2H 2SO 4放电===充电2PbSO 4 + 2H 2O ⑶锂电池A 锂、石墨、固态碘作电解质 负极: 2Li-2e - = 2Li+ 正极: I 2 +2e - = 2I - 总式:2Li + I 2 = 2LiIB MnO 2 作正极时 负极:Li-e - = Li+正极:MnO 2+e - = MnO 2 - 总式:Li +MnO 2= Li MnO 2⑷氢氧燃料电池 ①以KOH 为电解质负极: H 2- 2e -+ 2OH- = 2H 2O 正极: O 2 + 4e - + 2H 2O = 4OH - 总式: 2H 2+O 2=2H 2O②以H 2SO 4为电解质 负极: H 2- 2e - = 2H +正极: O 2 + 4e - +4H + = 2H 2O 总式: 2H 2+O 2=2H 2O( (5)铝——空气燃料电池(电解液碱性) 负极:4Al-12e -= 4Al 3+正极:3O 2+6H 2O+12e -=12OH - 总式:4Al+3O 2+6H 2O=4Al (OH)3(6)吸氧腐蚀(多见)和析氢腐蚀(少见) A 吸氧腐蚀(水膜酸性很弱或呈中性) 如钢铁电化学腐蚀负极:Fe -2e -=Fe 2+正极:O 2 + 4e - + 2H 2O = 4OH -总式:2Fe+O 2+2H 2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe 2O 3+3H 2OB 析氢腐蚀(水膜酸性较强) 负极:Fe -2e -=Fe 2+正极:2H + + 2e -=H 2↑总式:Fe + 2CO 2 + 2H 2O = Fe(HCO 3)2 + H 2↑ Fe(HCO 3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe 2O 3CO 2+H 2O ↔H 2CO 3↔H ++HCO 3-(7)甲醇——空气燃料电池(电解液为KOH ) 负极:2CH 3OH -12e -+16OH -=2CO 32-+12H 2O 正极:3O 2 + 12e - + 6H 2O = 12OH -总式:2CH 3OH +3O 2+4OH -=2CO 32-+6H 2O电解池实例:用惰性电极电解①CuCl2溶液阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:Cu2+ +2e-= Cu总式:CuCl2= Cu +Cl2↑②HCl溶液阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总式:2HCl=H2↑+Cl2↑③Na2SO4溶液阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:2H++2e-=H2↑总式:2H2O=2H2↑+O2↑④H2SO4溶液阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:2H++2e-=H2↑总式:2H2O=2H2↑+O2↑⑤NaOH溶液阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:2H++2e-=H2↑总式:2H2O=2H2↑+O2↑⑥NaCl溶液阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总式:2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH⑦CuSO4溶液阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:Cu2+ +2e-= Cu总式:2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4⑧AgNO3溶液阳极:2H2O-4e-=O2↑+4H+阴极:4Ag+ +4e-=4Ag↓总式:4Ag++2H2O=4Ag↓+O2↑+4H+用非惰性电极电解①电镀(以Zn为例)阳极(Zn棒):Zn-2eˉ = Zn2+阴极(待镀金属):Zn2++2eˉ=Zn②电解精炼Cu阳极(粗铜):Cu - 2eˉ = Cu2+阴极(纯铜) :Cu2+ + 2eˉ= Cu因为非惰性电极电解实例较多,就不详细举例了,只列出各离子的放电顺序:⑴阳极:如果电极为活泼电极,Ag以前的,则电极失电子,被氧化被溶解,Zn-2e-=Zn2+如果电极为惰性电极,C、Pt、Au、Ti等,则溶液中阴离子失电子,4OH-- 4e-= 2H2O+ O2阴离子放电顺序S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-⑵阴极:(阴极材料(金属或石墨)总是受到保护)根据电解质中阳离子活动顺序判断,金属活泼性越强,则对应阳离子的放电能力越弱,即得电子能力越弱。
高中化学 常见原电池电极反应
常见原电池电极反应1、银锌电池:负极:Zn + 2OH- - 2e-——ZnO + H2O正极:Ag2O + H2O + 2e-——2Ag + 2OH-总反应:Zn + Ag2O ——2Ag + ZnO2、Ag2S Al电池:负极:2Al -6e-——2Al3+正极:3Ag2S + 6e-——6Ag + 3S2-总反应:3 Ag2S +2Al + 6H2O——6Ag + 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑3、Ni Cd(镉)电池:负极:Cd + 2OH- - 2e-——Cd(OH)2正极:2NiO(OH) + 2H2O + 2e-——2Ni(OH)2 + 2OH-总反应:Cd +2 NiO(OH) + 2H2O——Cd(OH)2 + 2Ni(OH)24、铅蓄电池:负极:Pb + SO42- -2e-——PbSO4正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-——PbSO4 + 2H2O总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4——2PbSO4 + 2H2O5、干电池:负极:Zn - 2e-——Zn2+正极:2NH4+ + 2e-——2NH3 + H2总反应:Zn + 2NH4Cl——ZnCl2 + 2 NH3 + H26、锂电池:负极:Li -e-——Li+正极:MnO2 + e-——MnO2-总反应:Li + MnO2——LiMnO27、氢氧电池:在酸性溶液中:负极:2H2 - 4e-——4H+正极:O2 + 4H+ + 4e-——2H2O总反应:2H2 + O2——2H2O在碱性溶液中:负级:2 H2 +4OH- - 4e-——4 H2O正级:O2 + 4 H+ + 4e- ——2 H2O总反应:2 H2 + O2——2 H2O在中性溶液中:负极:2H2 - 4e-——4H+正极:O2 + 2H2O + 4e-——4OH-总反应:2H2 + O2——2H2O8、甲烷电池:负极:CH4 + 10OH- -8e-——CO32- + 7H2O正极:4H2O + 2O2 + 8e-——8OH-总反应:CH4 +2 KOH + 2O2——K2CO3 + 3H2O9、乙烷电池:负极:2C2H6 + 36OH- - 28e-——4CO32- + 24H2O正极:14H2O + 7O2 + 28e-——28OH-总反应:2C2H6 + 8KOH +7O2——4K2CO3 + 10H2O10、Fe Ni电池:负极:Fe + 2OH- - 2e-——Fe(OH)2正极:NiO2 + 2H2O + 2e-——Ni(OH)2 + 2OH-总反应:Fe + NiO2 + 2H2O——Fe(OH)2 + Ni(OH)211、海水电池:负极:4Al - 12e-——4Al3+正极:3O2 + 6H2O + 12e-——12OH-总反应:4Al + 6H2O + 3O2——4A l(O H)312、熔融盐电池:负极:2CO + 2CO32- - 4e-——4CO2(CO空气燃料电池,正极:O2 +2CO2 + 4e-——2CO32-于碳酸钾熔融盐中)总反应:2CO + O2——2CO2常见电解池化学反应方程式1碳酸钠 +: 2CO3(离子)-4e=2CO2+02-: Na(离子)+e=Na总:2NaCO3=通电=2Na+2CO2+O22氢氧化钙 +:4OH(离子)-4e=O2+2H20-:Ca(离子)+2e=Ca总:2Ca(OH)2=通电=O2+2H20+Ca3氯化钾 +:2Cl(离子)-2e=Cl2-:2K(离子)+2e=2K总:2KCl=通电=2K+Cl24, +:2SO4(离子)-4e=2SO3+O2-:Cu(离子)+2e=Cu总:2CuSO4=通电=2Cu+2SO3+O25, 2NO3(离子)-2e=2NO2+02-: Ag(离子)+e=Ag总:2AgNO3=通电=2Ag+2NO2+O26, +:2I(离子)-2e=I2-: Na(离子)+e=Na总:2NaI=通电=2Na+I27, +:2Br(离子)-2e=Br2-:2H(离子)+2e=H2总;HBr=通电=H2+Br28, +:2Cl(离子)-2e=Cl2-:Cu(离子)+2e=Cu总: CuCl2=通电=Cu+Cl2。
高中原电池+电解池常见方程式总结
放电3Zn(OH)充电10、镁/H2O2酸性燃料电池正极:负极:总反应化学方程式:Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液— 稀硫酸)负极:正极:总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、镍镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液)放电时负极:正极:总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2三、燃料电池1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H2 + O2 === 2H2O(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:正极:(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:正极:(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:正极:2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式为:2CO +O2 =2CO2正极:负极:4、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极:负极:5、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极:负极:6、H2、Cl2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为Cl2,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:7、A g、Cl2电池(负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2,电解液: 1 mol·L-1盐酸)正极:负极:总反应方程式:2Ag+ Cl2==2 Ag Cl8、H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液)正极:负极:总反应方程式:3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl四、非水电池1、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2的混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O2、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质是CsHSO4固体传递H+)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O3、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体)正极:负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O4、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2的混合气,Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质)正极:负极:总反应方程式O2 +2CO==4CO25、Li-Al/FeS电池(一级是Li-Al合金,一极是粘有FeS的石墨,电解质是Li2CO3熔融盐)正极:负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe五、电解池1、写出下列电解池的电极反应式和总反应式(1)用惰性电极电解硫酸钠溶液:若要恢复到原溶液浓度,加入一定量____________ 阳极: 。
常见原电池、电解池的电极反应及电池反应的小结
常见原电池、电解池的电极反应及电池反应的小结一、一次电池1、伏打电池:(负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4)负极:正极:总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性)负极:正极:总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——中性或碱性)负极:正极:总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2;(铁锈的生成过程) 4.铝镍电池:(负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl溶液)负极:正极:总反应化学方程式:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)7、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH )负极:正极:总反应化学方程式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag8、镁铝电池:(负极--Al,正极--Mg,电解液KOH)负极(Al):正极(Mg):总反应化学方程式:2Al + 2OH-+ 6H2O =2【Al(OH)4】-+ 3H2↑9、高铁电池(负极--Zn,正极--碳,电解液KOH和K2FeO4)正极:负极:总反应化学方程式:3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH放电充电10、镁/H2O2酸性燃料电池正极:负极:总反应化学方程式:Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液—稀硫酸)负极:正极:总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、镍镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液)放电时负极:正极:总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2三、燃料电池1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H2 + O2 === 2H2O(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:正极:(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:正极:(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:正极:2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式为:2CO +O2 =2CO2正极:负极:4、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极:负极:5、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极:负极:6、H2、Cl2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为Cl2,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:7、A g、Cl2电池(负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2,电解液: 1 mol·L-1盐酸)正极:负极:总反应方程式:2Ag+ Cl2==2 Ag Cl8、H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液)正极:负极:总反应方程式:3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl四、非水电池1、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2的混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O2、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质是CsHSO4固体传递H+)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O3、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体)正极:负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O4、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2的混合气,Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质)正极:负极:总反应方程式O2 +2CO==4CO25、Li-Al/FeS电池(一级是Li-Al合金,一极是粘有FeS的石墨,电解质是Li2CO3熔融盐)正极:负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe五、电解池1、写出下列电解池的电极反应式和总反应式(1)用惰性电极电解硫酸钠溶液:若要恢复到原溶液浓度,加入一定量____________ 阳极: 。
高中化学原电池和电解池
高中化学原电池和电解池原电池和电解池装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
一原电池;原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
原电池的构成条件有三个:(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
常见原电池和电解池电极反应式的书写
3.银锌电池 负极材料 正极材料 电解质 Zn Ag2O KOH溶液
负极反应 正极反应
总反应 备注
Zn + 2OH--2e-=ZnO + H2O Ag2O+2H2O + 2e-=2Ag + 2OHZn + Ag2O = ZnO + 2Ag
又称高能电池,常用于计算器中(钮扣电 池)
4.铅蓄电池
负极材料
该电池由于高能、轻便、无污染等 优点而被广泛应用于航天等特殊场合
7.(1)氢氧燃料电池 负极材料 正极材料 电解质 负极反应 正极反应 总反应 备注 氢气 O2 稀硫酸
2H2 - 4e-= 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 + O2 = 2H2O
该电池由于高能、轻便、无污染等 优点而被广泛应用于航天等特殊场合
总反应
8. 锌片、铜片、硫酸铜、硫酸锌、导线和盐桥
负极材 料 正极材 料 电解质 负极反 应 正极反 应 总反应 锌片
铜片
硫酸锌 硫酸铜
Zn-2e-=Zn2+
Cu2++2e-= Cu Zn+Cu2+=Zn2++Cu
9. 银片、铜片、硝酸铜、硝酸银、导线和盐桥
负极材 料 正极材 料 电解质 负极反 应 正极反 应 总反应 铜片
银片
硝酸铜 硝酸银
Cu-2e-=Cu2+
2Ag++2e-= 2Ag Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
10.锂电池 负极材料 正极材料 LiFePO4 石墨
电解质
负极反应 正极反应
含Li+导电固体
Li – e- = Li+
FePO4 + Li+ + e- = LiFePO4
高中化学原电池和电解池化学方程式
高中化学原电池和电解池化学方程式高中化学中的原电池(又称为天然电池)是一种由天然物质构成的电池。
它可以通过化学反应产生电流。
常见的原电池有石墨电极/铜电极和铜电极/铜硫电极。
石墨电极/铜电极原电池的化学方程式为:Cu(s) + 2Ag+(aq) -> Cu2+(aq) + 2Ag(s)这里,Cu(s)表示铜的固态,Ag+(aq)表示银的正离子溶液,Cu2+(aq)表示铜的正离子溶液,Ag(s)表示银的固态。
铜电极/铜硫电池的化学方程式为:Cu(s) + S(s) + 2H+(aq) -> Cu2+(aq) + H2S(g)这里,Cu(s)表示铜的固态,S(s)表示硫的固态,H+(aq)表示氢的正离子溶液,Cu2+(aq)表示铜的正离子溶液,H2S(g)表示硫化氢的气态。
电解池(又称为人造电池)是一种由人造物质构成的电池。
它可以通过化学反应产生电流。
常见的电解池有铜硫电池、铅酸电池和镍氢电池。
铜硫电池的化学方程式为:Cu2+(aq) + S(s) -> Cu(s) + S2-(aq)这里,Cu2+(aq)表示铜的正离子溶液,S(s)表示硫的固态,Cu(s)表示铜的固态,S2-(aq)表示硫的负离子溶液。
铅酸电池的化学方程式为:PbO2(s) + 2H+(aq) + SO4 2-(aq) -> PbSO4(s) + 2H2O(l)这里,PbO2(s)表示铅的氧化物的固态,H+(aq)表示氢的正离子溶液,SO4 2-(aq)表示硫酸的负离子溶液,PbSO4(s)表示铅硫酸盐的固态,H2O(l)表示水的液态。
镍氢电池的化学方程式为:Ni(OH)2(s) + 2H+(aq) -> Ni2+(aq) + 2H2O(l)这里,Ni(OH)2(s)表示镍的氢氧化物的固态,H+(aq)表示氢的正离子溶液,Ni2+(aq)表示镍的正离子溶液,H2O(l)表示水的液态。
常用原电池方程式
常用原电池方程式1.Cu─H2SO4─Z n原电池正极: 2H+ + 2e- → H2↑负极:Zn -2e- → Zn2+总反应式:Zn +2H+ == Zn2+ + H2↑2.Cu─FeCl3─C原电池正极:2Fe3++ 2e-→ 2F e2+ 负极: Cu - 2e-→ Cu2+总反应式: 2Fe3+ +Cu == 2Fe2+ + C u2+3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2+ 2H2O + 4e- →4OH-负极:2Fe- 4e-→ 2F e2+ 总反应式:2Fe + O2 + 2H2O == 2Fe(OH)24.氢氧燃料电池(中性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH-负极:2H2 - 4e- →4H+ 总反应式:2H2 + O2 == 2H2O 5.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2 + 4H+ + 4e- →2H2O负极:2H2- 4e-→ 4H+总反应式:2H2 +O2 == 2H2O6.氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2 +2H2O+ 4e-→ 4O H-负极:2H2 -4e- + 4OH-→ 4H2O总反应式:2H2+ O2== 2H2O7.铅蓄电池(放电)正极 (P bO2):PbO2+ 2e- + SO42- + 4H+→ PbS O4 +2H2O负极 (Pb):Pb- 2e-+ (SO4)2-→PbSO4总反应式:Pb+PbO2+4H++ 2(SO4)2-== 2P bSO4+ 2H2O8.Al─NaOH─Mg原电池正极:6H2O +6e- → 3H2↑ + 6O H-负极:2Al -6e- + 8OH-→ 2A lO2-+ 4H2O 总反应式:2Al+2OH-+2H2O==2AlO2- + 3H2↑ 9.C H4燃料电池(碱性介质)正极:2O2 +4H2O+ 8e-→ 8O H-负极:C H4 -8e- +10OH-→ (C O3)2- + 7H2O总反应式:CH4+ 2O2 + 2O H- == (CO3)2- + 3H2O 10.熔融碳酸盐燃料电池(Li2C O3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料):正极:O2 + 2CO2 + 4e- → 2(CO3)2- (持续补充CO2气体)负极:2CO+ 2(C O3)2- - 4e- → 4CO2 总反应式:2CO + O2 == 2CO2 11.银锌纽扣电池(碱性介质)正极(Ag2O):Ag2O + H2O +2e- → 2Ag+ 2OH-负极 (Z n) :Z n + 2OH- -2e- → ZnO+ H2O总反应式:Z n + A g2O == ZnO + 2A g常见的原电池 (1)铵型锌-锰电池:电解质以氯化铵为主,含少量氯化锌。
原电池和电解池比较
高中化学原电池和电解池原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
一原电池;原电池的构成条件有三个:(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。
(3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。
形成前提:总反应为自发的氧化还原反应电极的构成:a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极;b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极;c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。
原电池和电解池的电极反应式写法
原电池和电解池的电极反应式写法1.原电池这种电池往往是以我们学过的一些基础的氧化还原反应为基础。
一般情况下,负极往往是活泼金属,如Mg、Al、Fe等,则负极反应一般由负极金属失去电子变成金属阳离子。
如Mg-2e-=Mg2+,Cu-2e-=Cu2+,Fe-2e-=Fe2+,注意不能写成Fe-3e-=Fe3+。
Al失电子后变为Al3+,但碱性介质中,Al3+将继续和OH-反应,电极反应式中要注意写上该反应。
如Mg-Al-NaOH溶液构成的电池,负极反应式应写成Al-3e-+4OH-=AlO2—+2H2O。
大概的分工就是,原电池本质是一个自发的氧化还原反应,在组成构形图时,每个部分都有分工,负责反应的一般是负极材料和溶液中的离子,导线负责传递负极流出来的电子,引导电子流向正极表面,然后正极表面的电子吸引溶液中离子(一般是溶液中的阳离子),使其在正极表面得到电子,形成一个完整的闭合回路。
正极反应有以下几种情况:(1)电解质溶液是不活泼金属的盐溶液,此时正极反应一般为溶液中的不活泼金属阳离子(如Ag+、Cu2+、Hg2+)得到电子生成相应的金属单质。
(2)电解质溶液中含强氧化性金属阳离子如Fe3+,此时正极反应一般是Fe3++e-=Fe2+,不能写为Fe3++3e-=Fe。
(3)电解质是非氧化性酸如稀盐酸、稀硫酸,此时正极反应为2H++2e-=H2↑。
(4)电解质是活泼金属的盐溶液,如NaCl、K2SO4、NaNO3等,此时应由溶液中的O2得电子,而不是水中的H+得电子。
在原电池中,水中的H+很少得电子。
(5)电解质是氧化性酸如浓、稀硝酸。
此时,若是稀硝酸,正极反应为NO3—+3e-+4H+=NO ↑+2H2O;若是浓硝酸,正极反应为NO3—+e-+2H+=NO2↑+H2O。
(书写时,得电子数目=化合价降低的值×原子个数;抓住O守恒,多余的O结合H+变成水)2. 燃料电池燃料电池本质依然是个原电池,负极是燃料,正极一般是氧气或者空气。
常用原电池方程式
【归纳总结】
(1)电解的四种类型(惰性电极):
(2)电解质溶液浓度复原:加入物质与电解产物的反应必须符合电解方程式生成物的化学计量数。
(3)电解时pH的变化:
电极区域:阴极H+放电产生H2,破坏水的电离平衡云集OH-,阴极区域pH变大;阳极OH-放电产生O2,破坏水的电离平衡云集H+,阳极区域pH变小。
正极:6H2O + 6e- → 3H2↑ + 6OH-
负极:2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2- + 4H2O
总反应式:2Al+2OH-+2H2O==2AlO2- + 3H2↑
9.CH4燃料电池(碱性介质)
正极:2O2 + 4H2O + 8e- → 8OH-
C.D>B>A>C D.B>A>D>C
解析:根据原电池原理,较活泼金属作负极,较不活泼金属作正极,B不易被腐蚀,说明B为正极,金属活动性A>B。另可比较出金属活动性D>A,B>C。故答案为B项。
2.比较反应速率
例2.(2000年北京春季高考化学题)100mL浓度为2 mol?L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是 ( )
③Na2SO4(aq)
阳极(SO42-<OH-= 4OH――4e-=2H2O+O2↑
阴极:(Na+<H+=2H++2e-=H2↑
总方程式 2H2O 2H2↑+O2↑
(3)电解水和电解质:阳离子放电能力强于水电离出H+,阴离子放电能力弱于水电离出OH-,如活泼金属的无氧酸盐;阳离子放电能力弱于水电离出H+,阴离子放电能力强于水电离出OH -,如不活泼金属的含氧酸盐。
高中化学:“原电池”和“电解池”知识点总结
高中化学:“原电池”与“电解池”知识点总结一、原电池与电解池比较:二、电池符号图为Cu - Zn 电池。
左池:锌片插在1mol·dm-3的ZnSO溶液中。
右池:铜片插在 14溶液中。
两池之间倒置的U 形管叫做盐桥mol·dm-3的CuSO4(盐桥是由饱和KCl溶液和琼脂装入U形管中制成)。
检流计表明电子从锌片流向铜片。
左侧为负极,右侧为正极。
此Cu - Zn 电池可表示如下:(-)Zn | Zn2+(1mol·dm-3)‖Cu2+(1mol·dm-3) | Cu(+)负极: Zn-2e-== Zn2+正极: Cu2++2e-== Cu总反应: Zn+Cu2+== Zn2++ Cu☆写电池符号应注意事项:•正、负极:(-) 左,(+) 右•界面“|”: 单质与“极棒”写在一起,写在“|”外面。
•注明离子浓度(c),气态时用分压(p),物质状态:固态(s), 液态(l) 等•盐桥: “||”三、金属腐蚀与防护:1.金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
⑴本质:金属原子失电子而被氧化M –ne-====M n+(2) 分类:①化学腐蚀:金属与其他物质直接氧化反应金属被氧化(不是电解质溶液)(无电流产生)②电化腐蚀:不纯金属或合金发生原电池反应活泼金属被氧化电解质溶液(有电流产生)⑶钢铁腐蚀:2.金属腐蚀的防护⑴金属腐蚀的原因:金属本身的组成和结构是锈蚀的根据;外界条件(如:温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观因素。
⑵防护:①改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。
如:不锈钢。
②在金属表面覆盖一层保护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果。
(油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜)③电化学保护法:牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。
四、电解及其应用1.电解的原理:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。
常见的电解原理的应用及电极反应式书写
【例5】用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶 电解结束后,向剩余电解液中加适量水, 液.电解结束后,向剩余电解液中加适量水,能使溶液 和电解前相同的是( 和电解前相同的是( ) A.AgNO3 B.H2SO4 C.NaOH D.NaCl
【例6】以铂为阳极,铜为阴极,电解硫酸铜水溶 以铂为阳极,铜为阴极, 液,在阳极和阴极上析出物质的质量比是 ( ) 1:8; 8:1; 1:4; A.1:8; B.8:1; C.1:4; D.4:1
将电解槽隔成阴极室和阳极室,它只允许阳离子 (Na+)通过,而阻止阴离子(Cl-,OH-)和 气体通过. 可防止H2,Cl2混合爆炸,也可防止Cl2与NaOH 反应.
Cl2 + 淡盐水
阳 极
H2 - NaOH溶液 溶液
Cl2 Na+ Cl—
H+
阴 极 碳钢网
金属钛网
OH—
精制饱和 NaCl溶液 溶液
所组成的酸, 所组成的酸,碱,盐溶液,但阳极用惰性电极 盐溶液, (Pt,Au,C等) , , 等 如电解: 如电解:H2SO4 ,NaOH ,Na2SO4 等;并分析其 pH变化? 变化? 变化
电解精炼铜原理
①粗铜的溶解与纯铜的生成: 粗铜的溶解与纯铜的生成: 阳极(粗铜):Cu -2e- = Cu2+ 阳极(粗铜): ): 阴极(纯铜): 阴极(纯铜): Cu2+ + 2e- = Cu ②比铜活泼的金属: 比铜活泼的金属: Zn.Fe.Ni只溶解,不析出; 只溶解,不析出; 只溶解 不溶解, ③比铜不活泼的金属:Au.Pt.不溶解,而以单质沉积 比铜不活泼的金属: 不溶解 形成阳极泥; 形成阳极泥; 电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变; 的浓度基本不变; ④电解质溶液中
(完整版)原电池和电解池知识点归纳
原电池和电解池知识点一.原电池和电解池的比较:二.原电池正负极的判断:⑴根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。
⑵根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极→正极。
电流方向:正极→负极。
⑶根据电极变化判断:氧化反应→负极;还原反应→正极。
⑷根据现象判断:电极溶解→负极;电极重量增加或者有气泡生成→正极。
⑸根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子→移向负极;氧离子→移向正极。
三.电极反应式的书写:*注意点:1.弱电解质、气体、难溶物不拆分,其余以离子符号表示;2.注意电解质溶液对正负极的影响;3.遵守电荷守恒、原子守恒,通过添加H+ 、OH- 、H2O 来配平1.负极:⑴负极材料本身被氧化:①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,则为最简单的:M-n e-=M n+如:Zn-2 e-=Zn2+②如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中:如铅蓄电池,Pb+SO42--2e-=PbSO4⑵负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式,如燃料电池CH4-O2(C作电极)电解液为KOH:负极:CH4+10OH-8 e-=C032-+7H2O2.正极:⑴当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应,H2SO4电解质,如2H++2e=H2 CuSO4电解质: Cu2++2e= Cu⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的O2反正还原反应①当电解液为中性或者碱性时,H2O参加反应,且产物必为OH-,如氢氧燃料电池(KOH电解质)O2+2H2O+4e=4OH-②当电解液为酸性时,H+参加反应,产物为H2O如氢氧燃料电池(KOH电解质) O2+4O2+4e=2H2O四.常见的原电池1.银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH-(还原反应)化学方程式Zn + Ag2O + H2O== Zn(OH)2 + 2Ag2.铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12OH-(还原反应)总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)——海洋灯标电池装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
电解原理
练习:如果要在某铁制品表面镀上一层银,请 你选择合适的电极材料和电镀液,并写出电极 反应方程式。 阴极——某铁制品 阳极——金 阴极:Ag++e-=Ag
《谋行天下》143-145页例题
例:在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电 极,通电电解(不考虑水分蒸发),则: ⑴若两极均为铜片,试说明电解过程中溶液溶 质浓度将怎样变化 不变 。 ⑵若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是 Zn -2e-=Zn2+ ⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电 当电路中有0.04mol电子通过时,阴极增重 1.28 g, 阴极上的电极反应式是 Cu2+ +2e-=Cu 。
1. Na2SO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液 2.盐酸、CuCl2溶液 3、AgNO3溶液、CuSO4溶液 4. NaCl溶液
3.电解质溶液用惰性电极电解的规律小结:
举 例 电解 类型 物质类别 含氧酸 强碱 活泼金属的 含氧酸盐 无氧酸 不活泼金属 的无氧酸盐 活泼金属的 无氧酸盐 不活泼金属 的含氧酸盐 电极反应 溶液pH 溶液复 变化 原方法
增大 增大
HCl
CuCl2
NaCl CuSO4
增大 HCl 减小 CuO
7.电极反应书写规律:
• 分析电解质溶液中存在的离子; • 分析阳极电极金属; • 比较阳离子与氢离子氧化性,谁强谁先放 电,阴离子与氢氧根离子还原性(电极失 电子); • 合并写出化学方程式。
例1:某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质 的量之比为3:1,用石墨做电极电解该混合溶液时,根 据电极产物,可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是 ( )
《导学与评价》147-148页
条件
各类原电池与电极反应式汇总
各类原电池与电极反应式汇总原电池种类负极材料正极材料电解质溶液负极反应式正极反应式总反应方程式一次电池锌-锰干电池锌筒石墨糊状的NH4ClZn-2e-=Zn2+2NH4+ +2e-=2NH3+H22Zn+4NH4Cl+4Mn[Zn(NH3)4]Cl2+ZnC碱性锌锰电池锌筒MnO2KOH溶液Zn + 2OH--2e-=Zn(OH)2MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH -Zn+2MnO2+2H2OMnO(OH)+Zn(O蓄电池铅蓄电池铅二氧化铅硫酸溶液Pb+SO42--2e-=PbSO4PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO2PbSO4+2H2O银锌蓄电池锌氧化银氢氧化钾溶液Zn+20H--2e-=ZnO+H2OAg2O+H20+2e-=2Ag+20H-Zn+Ag2O=ZnO+镉镍电池镉氢氧化镍氢氧化钾Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-Cd+NiO2+H2O=Ni(OH)2+Cd(OH锂亚硫酰氯电池锂8Li-8e-=8Li+SOCl2+8e-=SO32-+6Cl-+2S8Li+3SOCl2=6Li燃料电池熔融碳酸盐燃料电池多孔陶瓷金属熔融态碳酸盐2H2+2CO32-=2CO2+2H2O+4e-O2+ 2CO2+ 4e-=2CO32-O2+2H2 = 2H2O原电池电极反应配平方法:1.相减法(正极反应+负极反应=总反应):通过写出总反应和已知的电极反应,之后使电极反应的电荷数与总反应相同,最后相减可得到另一极的反应式。
总反应:4NH3+O2=2N2H4=2H20 转移电荷数为4e已知电极反应:正极 O2+4e+2H2O=4OH- 转移电荷数为4e相减得到负极反应式:4NH3-4e-2H2O=2N2H4+2H2O-4OH- 移向即可 4NH3-4e+4OH-=2N2H4+4H2O注意:1.已知电极反应的电荷数要和总反应相同。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
常见的原电池电极反应式的书写
(列出电极上的物质变化,根据价态变化标明电子得失) (根据介质选择合适的离子,配平电荷,使符合电荷守)
一、一次电池
1、 伏打电池:(负极一Zn ,正极一Cu ,电解液一H 2SO 4)
负极: Zn -2e ==Zn 2+ 正极:2H ++2e ==H 2 f 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2f + zn +
2、 铁碳电池(析氢腐蚀):(负极一Fe ,正极一C ,电解液一一酸性)
负极:Fe ~2e ==Fe 2+
正极:2H ++2e ==H 2 f
总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2 f +F 2+
3、 铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极一Fe ,正极一C ,电解液一一中性或碱性 )
负极:2Fe -4e ==2Fe 2+
正极:O 2+2H 2O+4e ==4 OH
总反应化学方程式:2Fe+O 2+2H 2O==2Fe (OH ) 2
4Fe (OH )2+O 2+2H 2O==4Fe (OH ) 3 ; 2Fe (OH ) 3==Fe 2O 3+3 H 2O (铁锈的生成过程 ) 4•铝镍电池:(负极一Al ,正极一Ni ,电解液一一NaCI 溶液)
负极:4Al T 2e 「==4Al 3+ 正极:3O 2+6H 2O+12e 「==12 OH 总反应化学方程式: 4AI+3O 2+6H 2O==4AI (OH ) 3 (海洋灯标电池)
5、 铝-空气 诲水(负极――铝,正极――石墨、铂网等能导电的惰性材料,电解液――海水)
负极:4Al — 12e — ==4Al 3+
正极:3O 2+6H 2O+12e 「==12OH 「
总反应式为:4AI+3O 2+6H 2O===4AI (OH ) 3 (铂网增大与氧气的接触面)
(海洋灯标电池)
6、 普通锌锰干电池:(负极一一Zn ,正极一一碳棒,电解液一一
NH 4CI 糊状物)
负极:Zn Ee -==z n 2+ 正极:2Mn O 2+2NH 4++2e 「==Mn 2O 3 +2NH 3+H 2O
总反应化学方程式:
Zn+2NH 4CI+2MnO 2=ZnCI 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O
7、 碱性锌锰干电池:(负极一一Zn ,正极一一碳棒,电解液 KOH 糊状物)
负极:Zn + 2OH -2e 「== Zn (OH ) 2 正极:2MnO 2+ 2H 2O + 2e 「==2MnO (OH ) +2OH 「
总反应化学方程式:
Zn +2MnO 2+2H 2O == Zn (OH ) 2 + Mn0(0H )
8、 银锌电池:(负极一一Zn ,正极――Ag 2O ,电解液NaOH )
负极:Zn+2OH 「-e — == ZnO+H 2O 正极:Ag 2O + H 2O + 2e 「== 2Ag + 2OH 「
总反应化学方程式:
Zn + Ag 2 0 == ZnO + 2Ag
9、 镁铝电池:(负极一一AI ,正极一一Mg ,电解液KOH )
负极(AI ) : 2AI + 8OH 「+ 6e — = 2AIO +4H 2O 正极(Mg ) : 6H 2O + 6e 「= 3H 2f +6OH
总反应化学方程式:
2AI + 2OH 一 + 2H 2O = 2AIO 2_ + 3H 2 f
10、 一次性锂电池: (负极――金属锂,正极――石墨,电解液:
LiAICI 4— SOCI 2)
负极:8Li — 8e = 8 Li + 正极:3SOCI 2 + 8e = SO 32 + 2S + 6CI 总反应化学方程式
8Li + 3SOCI 2 === Li 2SO 3 + 6LiCI + 2S
二、二次电池(又叫蓄电池或充电电池)
1、 铅蓄电池:(负极一Pb 正极一PbO 2电解液一稀硫酸)
放电时:负极:
Pb — 2e — + SO 42「==PbSO 4 正极:PbO 2+ 2e 「+ 4H + + SO 42「==PbSO 4+ 2H 2O
总化学方程式
Pb + PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O
2、 镍镉电池(负极一一Cd 、正极一NiOOH 、电解液:KOH 溶液)
Ni (OH ) 2+Cd (OH ) 2 放电时 负极: Cd — 2e_ + 2 OH -== Cd (OH ) 2
正极:2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni (OH ) 2+ 2OH -
总化学方程式
Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd (OH ) 2 + 2Ni (OH ) 2
三、燃料电池:
燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池,
它与原电池形成条件有一点相悖,
就是不一定两极是两根活动性不同
巧用水,配个数
(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒)
书写过程归纳:列物质,标得失
选离子,配电荷
的电极,也可以用相同的两根电极。
解决此类问题必须抓住一点:燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应,但要特别注意介质对产物的影响。
电极反应式书写,先写正极,再写负极。
1、氢氧燃料电池
氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,负极通入H2,正极通入02,总反应为:2H2 + 02
===2H2O电极反应特别要注意电解质,有下列四种情况,但总反应式均相同:
(1 )电解质是K0H溶液(碱性电解质)
负极:2H2 - 4e + 40H —=== 4H2O 正极:02 + 2H 20 + 4e === 40H —
总反应方程式:2H2 + 02 === 2H 20
(2)电解质是H2S04溶液(酸性电解质)
负极:2H2 Ze === 4H+正极:02 + 4H+ + 4e === 2H20 总反应方程式2H2 + 02 === 2H20
(3)电解质是NaCI溶液(中性电解质)
负极:2H2 - 4e === 4H+正极:02 + 2H20 + 4e === 40H 总反应方程式2H2 + 02 === 2H20
(4)电解质为熔融K2C0 3 (盐)
负极:2H2 - 4e +2C032 === 2C02 f +2H20 正极:02 + 4e +2C02 === 2C032—总反应方程式2H2 + 02 === 2H20
说明:1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、水溶液中不能出现02-
3、中性溶液反应物中无H+和0H --
4、酸性溶液反应物、生成物中均无0H -
2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)
(1)碱性电解质(铂为两极、电解液K0H溶液)
正极:302 + 12e「+ 6H20=== 120H一负极:2CH30H - 12e「+ 160H —=== 2C032一+12H20 总反应化学方程式:
2CH30H + 302 + 4K0H === 2K2C03 + 6H2O
总反应离子方程式:2CH3OH + 302 + 40H-=== 2C032一+ 6H20
(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极:302 + 12e「+ 12H+== 6H2O 负极:2CH3OH -2e「+2H2O==12H++2CO2
总反应式2CH3OH + 302 === 2CO2 + 4H2O
3、C0燃料电池(总反应方程式均为:2C0 + 02 = 2CO2)
(1)熔融盐(铂为两极、Li 2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质,CO入负极,空气与C02的混合气入正极)正极:02+ 4e「+ 2CO2 = 2CO32一负极:2C0 + 2CO32一- 4e「==4CO2
(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极:02+ 4e「+ 4H+ == 2H2O 负极:2C0 - 4e「+ 2缶0== 2CO2 +4H +
4、甲烷燃料电池
1 .碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)
正极:202 + 2H2O + 8e「== 80H —负极:CH4 + 10OH ——8e「== CO32一+ 7H2O
总反应方程式:CH4 + 2K0H+ 202 === K2CO3 + 3H2O
2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极:202 + 8e—+ 8H+ == 4H2O 负极:CH4 —8e—+ 2H2O == 8H+ + C02
总反应方程式CH4 + 202 === C02 + 2H2O
常见的电解池电极反应式的书写
电较。